葡萄NIP基因家族的鉴定与表达分析

类根瘤菌26膜内在蛋白(nodulin 26-like intrinsic proteins,NIPs)是水通道蛋白的亚类,在植物营养获取和胁迫应答过程中发挥着重要作用。该研究利用多种生物信息学软件,对葡萄NIP家族基因进行分析,并采用RT-PCR方法克隆得到4个NIP家族基因,利用qRT-PCR方法分析非生物胁迫下NIP基因的表达特征。结果显示:(1)在葡萄基因组中,共鉴定到8个NIP基因,分布于葡萄4条染色体上,主要定位在质膜中;结构上含有6个跨膜结构域和两个典型的保守结构域NPA;氨基酸序列中存在很多个可能的磷酸化位点。(2)进化分析表明葡萄和拟南芥NIP基因具有较高的同源性,基因结构包含外显子数4~6个,保守基序种类和数量相似;基因启动子上游2 kb包含多种应答逆境和激素的顺式调控元件,其数量差异可能与基因本身功能相关。(3)NIP家族基因在不同组织中表达水平差异较大,多数成员在叶中表达水平较高,在茎中较低;成功克隆得到4个葡萄VvNIP基因,其长度分别为789 bp、606 bp、897 bp、789 bp,分别编码262、201、298、293个氨基酸。(4)qRT-PCR结果显示,不同胁迫处理下NIP基因在葡萄叶片中的表达水平不同:低温处理下葡萄NIP基因大多呈显著下调表达;盐胁迫下,除VvNIP2-1、VvNIP4-2外其余家族基因均呈下调表达;干旱胁迫下VvNIP4-2显著上调。研究表明,VvNIP基因对多种胁迫均有响应,为葡萄逆境胁迫机制研究提供了参考。

丙型肝炎病毒核心蛋白上调NIP3基因表达研究

目的:了解丙型肝炎病毒核心蛋白和NIP3基因的表达的关系,研究HCV核心蛋白在HCV致病的分子生物学机制中的作用.方法:聚合酶链反应(PCR)扩增NIP3基因启动子,以T-A克隆法,将NIPP基因片段连入载体pGEM-T.获得的质粒pT-NIPP,和报告质粒pCAT3-basic分别用SacI和Bg1Ⅱ双酶切后构建报告载体pCAT3-NIPP,分别以重组报告载体pCAT3-NIPP和pcDNA3.1(-)-core应用FuGENE 6转染试剂瞬时转染NIH3T3细胞,以转染pCAT3 basic的HepG2细胞为阴性对照,48 h后收获细胞.应用酶联免疫黏附方法(ELISA)检测细胞中氯霉素乙酰转移酶(CAT)的表达活性,以了解HCV核心蛋白对NIP3基因启动子的反式激活作用.结果:构建的表达载体pcDNA3.1(-)-core和报告载体pCAT3-NIPP经过序列分析和酶切鉴定正确.pCAT3-NIPP和pcDNA3.1(-)-core瞬时转染的NIH3T3细胞中的CAT表达活性为pCAT3-NIPP的1.9倍,是pCAT3 basic的3.6倍,明显升高.结论:丙型肝炎病毒核心蛋白可反式激活NIP3基因启动子,进而上调NIP3基因的表达.

百合水通道蛋白LotNIP5-1基因的克隆及表达分析

为研究NIP5-1基因(Nodulin26-like intrinsic protein)在百合生长发育方面的作用机理,利用RACE技术克隆得到百合NIP5-1基因的全长cDNA序列。运用多个软件进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)及RT-PCR技术检测其表达特性。结果表明:1)百合NIP5-1基因全长为1 492bp,包含1个900bp的完整开放阅读框(Open reading frame,ORF),共编码299个氨基酸;2)百合NIP5-1蛋白属于跨膜通道蛋白MIP超家族。具有6个跨膜区;在B、E环分别具有NIP5-1蛋白特有的NPS、NPV模体,具有该蛋白Ar/R filter分子筛特有的AIGR模体;与小果野芭蕉、香瓜、葡萄、黄瓜、番茄的相似性分别为86%、83%、84%、83%和82%;3)荧光定量结果显示,百合NIP5-1基因在茎中表达量最高,在花瓣中表达量较低,在叶、鳞茎、根中表达量均极低。RTPCR半定量检测显示,其在"湿"柱头上表达量显著高于"干"柱头,这与转录组测序结果相符合。上述研究暗示,百合NIP5-1可能是硼酸通道蛋白,在促进茎生长及生殖活动中发挥作用。

植物对硼元素的吸收与转运

硼是植物生长所必须的微量元素。近年来,人们对硼在植物中的吸收与转运机制研究取得较大进展。本文就植物中硼进入细胞的途径、植物对缺硼和硼毒害耐性的遗传调控以及在细胞与组织中硼的定向转运等方面的研究概况进行了综述。在细胞水平,植物通过转运蛋白的极性定位实现对硼的吸收与转运;在植株水平,植物通过木质部与韧皮部实现硼在不同组织与不同发育阶段的转运分配。